Cel tłoka silnika. Tłok jest częścią silnika samochodowego. Urządzenie, wymiana, instalacja tłoka. Tłoki mogą być
Tłok jest jednym z najważniejszych elementów w konwersji energii chemicznej paliwa w ciepło, a następnie w mechaniczny, zarówno dosłownie, jak i w przenośni. Osiągi silnika w dużej mierze zależą od tego, jak dobrze tłok wykonuje swoje zadania. To decyduje o wydajności i, co ważniejsze, o niezawodności silnika. Ten parametr ma szczególne znaczenie, jeśli chodzi o modyfikacje samochodów w salonach tuningowych lub o zastosowaniach sportowych. Projektanci zawsze się zderzają z problemem użycia specjalnych tłokówkiedy moc wzrasta. Tłok można uznać za jedną z najbardziej złożonych części silnika ze względu na wiele pełnionych funkcji i jego dość sprzeczne właściwości. Jest to w najwyższym stopniu potwierdzone przez fakt, że bardzo niewielu producentów samochodów produkuje tłoki do swoich silników wykorzystując tylko własne moce.
Zwiększenie rozmiaru zaworu jest również dobrą alternatywą. Ograniczenia dotyczą przestrzeni komory spalania i średnicy cylindra. Były tak duże, że trzeba było nieco wykopać blok silnika, aby zawory były całkowicie otwarte. Teraz, jeśli nie chcesz wydawać dużo pieniędzy na różne elementy sterujące, a nawet zwiększać rozmiary zaworów, nadal możesz poprawić absorpcję silnika. Wystarczy polerować łapy zaworu, które zwykle mają wystarczającą szorstkość.
Dzieje się tak głównie w starszych silnikach. Dobrą alternatywą jest również zmiana kąta gniazd zaworów. Jednak praca ta powinna być wykonywana przez osobę dobrze zorientowaną w temacie. Zawory powinny dobrze pasować na swoich gniazdach, unikając wycieków, które mogłyby spowodować utratę mocy.
W większości przypadków korzystają z usług firm specjalizujących się w tej dziedzinie. Wiele tajemnic i przypuszczeń dotyczy tłoków, które tworzą różnorodne rozmiary i kształty tej części. W odpowiedniej sekcji naszej witryny można znaleźć artykuł. Technicznie trudne, praktycznie niemożliwe jest wyprodukowanie tłoka w standardowych warunkach inżynieryjnych w firmach tuningowych, dlatego większość firm odmawia tego. Ponadto produkcja takich skomplikowanych części przez sztukę może być uciążliwa z finansowego punktu widzenia. Intuicyjnie tunery rozumieją, że ulepszone silniki muszą mieć ulepszone tłoki.
Recykling kanałów dolotowych może również poprawić silnik, dodając kilka dodatkowych mocy. Aby to zrobić, należy wypolerować kanały powietrzne, usuwając wszystkie zadziory i wady odlewnicze. Zwiększenie średnicy kanałów jest rozsądnym zadaniem, ponieważ jeśli nadmiernie zwiększysz średnicę kanału, wierząc, że silnik będzie lepiej oddychał, możesz faktycznie wywołać efekt odwrotny.
Prędkość powietrza w kanałach dolotowych jest ważna, dlatego napełnianie cylindra jest większe. Dlatego, jeśli nieprawidłowo zwiększymy średnicę kanału, możemy zmniejszyć prędkość gazu, co obniża wydajność. Polerowanie zbyt wielu kanałów może również powodować inny problem, szczególnie w silnikach nawęglanych. Kiedy gaźnik wstrzykuje paliwo, z szybkim wtryskiem wtryskiwacza w przyspieszenie, paliwo wchodzi do kanałów wlotowych w postaci płynnej. Jednak przed wejściem do cylindra musi wyparować.
Układ tłoka
Przyjrzyjmy się bliżej, jakie wymagania są zwykle stawiane tłokom i jak są ogólnie rozmieszczone.
- Najpierw tłok porusza się w cylindrze, co umożliwia wykonywanie prac mechanicznych poprzez rozszerzanie produktów spalania paliwa, tj. Sprężonych gazów
Z tego możemy wywnioskować, że musi on wytrzymywać ciśnienie gazu, mieć odporność termiczną i uszczelniać kanał cylindra.
Zatem, jeśli rurociągi są zbyt gładkie, paliwo może przepływać jako płyn do cylindra. Kiedy tak się stanie, oprócz pogorszenia spalania, ponieważ paliwo nie będzie w pełni homogenizowane z powietrzem, nadal będziemy mieć do czynienia z tym, że paliwo w postaci płynnej może dosłownie przepłukać ściankę cylindra, czyszcząc olej smarowy. Zwiększy to tarcie tłoka z wkładką. W tym przypadku, oprócz strat mocy spowodowanych niewłaściwym spalaniem, stracimy również energię poprzez zwiększenie tarcia tłoka z tuleją cylindra.
A co najgorsze, będziemy mieli przedwczesne zużycie tłoka, pierścienia i cylindra. Idealnym sposobem pracy z kanałami powietrznymi jest polerowanie, usuwanie wszystkich zadziorów bez znaczącego wzrostu średnicy, szczególnie w części znajdującej się najbliżej głowy. Musimy usunąć wszelkie ujemne lub dodatnie kroki, które mogą wystąpić podczas podłączania kolektora dolotowego do wlotu głowicy, aby uniknąć turbulencji. Po wypolerowaniu kanałów musimy je wypiaskować lub szklane mikrosfery, powodując w ten sposób drobną chropowatość, która spowoduje zatrzymanie cząstek paliwa, dopóki nie wyparują pod wpływem ciepła, zapobiegając w ten sposób jego przepływowi do cylindra.
- Po drugie, tłok musi spełniać wymagania pary ciernej, aby zminimalizować straty mechaniczne i zużycie.
- Po trzecie, musi wytrzymać reakcję korbowodu i naprężenia mechaniczne z komory spalania.
- Po czwarte, tłok powinien minimalizować siły bezwładności mechanizmu korbowego, wykonując ruchy posuwisto-zwrotne z dużą prędkością.
Okazuje się, że wszystkie problemy związane z tą znaczącą częścią silnika można podzielić na dwie kategorie:
Po pojawieniu się modeli hybrydowych częściej słyszano, że takim silnikiem był Atkinson, drugim był Miller i tak dalej. To sprawi, że te silniki gazowe nie będą już miały słynnego cyklu Otto. Mając to na uwadze, monitorujemy najbardziej wydajne cykle silnika spalinowego i wyjaśniamy, dlaczego lepiej wykorzystują energię skoncentrowaną w paliwie.
Ale nie popełnijcie błędu: powiedzieli nam o wszystkich najskuteczniejszych dostępnych obecnie cyklach. A najbardziej ekonomiczne ze wszystkich może pozostać niezauważone. Spośród wszystkich opracowanych już cykli silnika najbardziej ekonomiczny jest olej napędowy, którego używamy dużymi literami, ponieważ jest to cykl, a nie paliwo. „Ta wysoka wydajność wynika głównie z wysokich współczynników sprężania stosowanych w tych silnikach w połączeniu z zastosowaniem turbosprężarek”, mówi Pereira.
- To są procesy mechaniczne.
- Procesy termiczne, z których pierwszy jest znacznie szerszy niż drugi. Kategorie mają dość bliski związek. Przyjrzyjmy się bliżej pierwszemu.
Jak wiadomo, paliwo pali się w przestrzeni bez tłoka, a jednocześnie emituje bardzo dużą ilość ciepła podczas każdego cyklu silnika. Temperatura już spalonych gazów jest średnio równa 2000 stopni. Część energii trafi do ruchomych części silnika, a reszta podgrzeje silnik. Energia, która pozostanie na końcu, przeleci do rury wraz z przetworzonymi gazami. Zgodnie z prawami fizyki dwa ciała mogą przenosić ciepło do siebie, dopóki ich temperatury nie będą całkowicie równe. Odpowiednio, jeśli tłok nie jest okresowo chłodzony, po pewnym czasie po prostu stopi się. To bardzo ważny moment dla zrozumienia zasad działania całej grupy tłoków.
Oricassa potwierdza: Wydajność silników spalinowych ma w przybliżeniu następującą wydajność: olej napędowy i benzyna. Wysoki stopień kompresji zapewnia większą energię skumulowaną, a tym samym większą wytrzymałość, mówi Orikassa.
Wśród ulepszeń marka odnosi się do skrócenia przestojów, wyższego ciśnienia doładowania, szybszego zamykania zaworu wlotowego i dodatkowego wtrysku paliwa przy częściowych obciążeniach. Jego zmienny system otwierania zaworów pozwala na zastosowanie nowego dwusuwowego silnika z turbodoładowaniem w Europie do pracy z cyklem Otto lub Atkinsona. W rzeczywistości, ponieważ jest błotnisty, cykl to Miller.
Jest to szczególnie ważne, gdy silnik jest wymuszony. Wraz ze wzrostem mocy silnika ilość ciepła wytwarzanego w komorze spalania na jedną jednostkę tymczasową automatycznie wzrasta. Oczywiście rzadko widzimy tłoki w stopionym, jednak w każdym z ich problemów zawsze pojawia się wzmianka o temperaturze, podobnie jak prędkość występuje w każdym wypadku. Oczywiście wina leży po stronie kierowcy, ale nikt nie ucierpiałby, gdyby samochód stał w miejscu. Faktem jest, że wysokie temperatury obniżają wydajność wszystkich materiałów. Obciążenie 100 stopni spowoduje odkształcenie sprężyste, 300 stopni - całkowicie deformuje produkt, a przy 450 stopni deformuje. Z tego powodu musisz albo użyć materiałów, które mogą wytrzymać duże obciążenia spowodowane wysokimi temperaturami, albo podjąć środki zapobiegające wzrostowi temperatury tłoka. Oba są zwykle zrobione. Jednak konstrukcja tłoka musi być taka, aby w odpowiednich miejscach znajdowała się pewna ilość metalu odpornego na zniszczenie.
Poniżej znajduje się piękny film firmowy przedstawiający twoją małą perłę. Możliwe jest nawet, że silnik spalinowy został zaprojektowany na swój własny dzień, ale różnorodność nowych technologii zwiększających jego wydajność pokazuje, że wciąż ma dużo drewna do spalania.
To paliwo syntetyczne. Ten proces, mówi Bosch, pozwoli na produkcję różnych paliw, takich jak benzyna, olej napędowy i nafta. Ponadto niemiecka firma twierdzi, że można tworzyć paliwa syntetyczne, aby nie uwalniały sadzy, co zmniejszy zapotrzebowanie na urządzenia do oczyszczania spalin. Kolejną zaletą, według Boscha, jest to, że paliwa te będą prawie podobne do ich naturalnych odpowiedników, dzięki czemu będą dostępne za pośrednictwem obecnej sieci dystrybucyjnej i nie będą wymagały żadnych modyfikacji w samochodach.
Przebieg fizyki ogólnej potwierdza fakt, że strumień ciepła kierowany jest na ciała słabiej ogrzane od ciał gorących. Mamy zatem okazję zobaczyć, w jaki sposób temperatury rozkładają się na tłok podczas jego pracy, i określić znaczące momenty strukturalne, które wpływają na jego temperaturę, innymi słowy, aby zrozumieć, w jaki sposób następuje chłodzenie. Wiemy, że większość detali jest podgrzewana przez płyn roboczy, czyli gazy w komorze spalania. Oczywiste jest, że ostatecznie ciepło zostanie przeniesione do powietrza otaczającego samochód - najzimniejszego, ale w pewnych okolicznościach nieskończenie intensywnego. Mycie obudowy silnika i chłodnicy powoduje zasysanie powietrza do bloku cylindrów, płynu chłodzącego i obudowy głowicy. Możemy tylko znaleźć most, nad którym tłok przenosi swoje ciepło na płyn niezamarzający i blok. Można to zrobić na cztery sposoby. Pod względem ich wkładu są one całkowicie różne, ale należy wspomnieć o każdym z nich, ponieważ mają one mniejsze lub większe znaczenie w zależności od konstrukcji silnika.
Ta nowa technologia jest testowana w Niemczech i Norwegii, a niemieckie Ministerstwo Energii i Biznesu wspiera badania nad biopaliwami. Silniki lotnicze należą do grupy silników spalinowych i mogą być charakteryzowane na różne sposoby zgodnie z mniej lub bardziej ogólnymi cechami i cechami. Jednak bezwzględna i końcowa charakterystyka staje się złożona.
Od momentu ich pojawienia się silniki tłokowe można klasyfikować według układu cylindrów, położenia wału korbowego, metody chłodzenia, liczby razy w każdym cyklu i rodzaju zapłonu. Jeśli chodzi o położenie wału korbowego, można go uznać za doskonały lub odwrócony. Z tego powodu każde z urządzeń w odniesieniu do cylindrów można łączyć z położeniem wału korbowego.
Pierwszy sposób
Są to pierścienie tłokowe, zapewnia największy przepływ. Ponieważ pierwszy pierścień znajduje się bliżej dołu, odgrywa on główną rolę. Jest to najkrótsza droga do płynu chłodzącego przez ścianę cylindra. Jednocześnie pierścienie są dociskane do ścianek cylindra i do rowków tłoka. Zapewniają ponad połowę całkowitego przepływu ciepła.
Jeśli chodzi o metodę chłodzenia, silniki mogą być chłodzone powietrzem lub cieczą. Jeśli chodzi o liczbę razy na cykl, to znaczy silniki 2 i 4 razy na cykl. Jeśli chodzi o wystąpienie zapłonu, może być kontrolowane przez wyładowanie elektryczne lub ściskanie, które następuje spontanicznie w zależności od warunków termodynamicznych i chemicznych mieszaniny wewnątrz cylindra.
Cechy następujących alternatywnych silników, które nie są absolutne ani końcowe, są jednak wspólną podstawą dla różnych typów silników lotniczych, które obecnie pracują lub są używane w znacznych ilościach. Ponieważ jest to ten, który najlepiej pokazuje różne typy silników alternatywnych, przyjęto charakterystykę rozmieszczenia cylindrów.
Drugi sposób
Nie takie oczywiste, ale nie docenienie tego jest trudne. Drugim płynem chłodzącym silnik jest olej. Pomimo słabego krążenia i stosunkowo małej objętości mgła olejowa ma dostęp do najcieplejszych części silnika. Odbiera znaczną część ciepła z najgorętszych miejsc i przenosi je do miski olejowej. W tej sekcji naszej witryny można znaleźć artykuł na temat. Podczas stosowania dysz olejowych, które kierują strumień na wewnętrzną powierzchnię dna tłoka, udział oleju w przenoszeniu ciepła często osiąga 30 - 40 procent. Oczywiście, jeśli załadujemy olej ponad stopień działania chłodziwa, będzie musiał zostać schłodzony. Przegrzany olej nie tylko straci swoje właściwości, ale może również doprowadzić do awarii łożyska. A im wyższa temperatura oleju, tym mniej będzie on w stanie przenosić ciepło przez siebie.
Tak więc charakteryzuje się zdecydowana większość silników lotniczych. Silniki spalinowe mogą być samozapalne lub samozapalne. Samozapłonowe silniki mają niewielkie zastosowanie. W ten sposób silniki spalinowe i zapłon iskrowy są podzielone na 3 podstawowe grupy w następujący sposób.
Alternatywne silniki to silniki o spalaniu wewnętrznym, zwykle czterosuwowe, w których energia uwalniana ze spalania, której towarzyszy eksplozja mieszanki gazów z powietrzem i paliwem, powoduje, że cylindry poruszają się liniowo w cylindrach, zachęcając w ten sposób kołowy wał korbowy. Silniki te są podzielone na dwie grupy.
Trzeci sposób
Przez wielkich bossów do palca, następnie do korbowodu, a następnie do oleju. Ta metoda nie jest tak interesująca, ponieważ po drodze występują znaczne opory cieplne w postaci części stalowych i szczelin, które mają niski współczynnik oporu i znaczną długość.
Czwarty sposób
Nie wiąże się z chłodziwem ani olejem. Część ciepła jest odbierana przez mieszankę świeżego powietrza z paliwem otrzymaną w cylindrze po suwie ssania. Ilość ciepła, którą ta mieszanina zajmie, zależy od stopnia otwarcia przepustnicy i trybu działania. Należy zauważyć, że ciepło wytwarzane podczas spalania jest również proporcjonalne do ładunku. Można powiedzieć, że ta ścieżka chłodzenia jest przejściowa, ma charakter pulsacyjny, bardzo wydajny, proporcjonalny do późniejszego ogrzewania, ponieważ ciepło jest pobierane z tej samej strony, z której ogrzewany jest tłok.
Silniki wzdłużne mają główną cechę, cylindry są ustawione wzdłuż osi wzdłużnej. Silniki te z kolei są podzielone na. Silniki pionowe charakteryzują się cylindrami ustawionymi wzdłuż jednej płaszczyzny wzdłużnej i umieszczonymi naprzeciw siebie, wymuszając ruch tłoków wewnątrz cylindrów w pionie. Ze względu na położenie cylindrów silnik tego typu ma duże wymiary wzdłuż osi podłużnej.
Silniki poziome charakteryzują się tym, że cylindry są ustawione wzdłuż jednej płaszczyzny wzdłużnej i są naprzeciw siebie, powodując, że tłoki poruszają się poziomo wewnątrz cylindrów w przeciwnych kierunkach. Ta konfiguracja pozwala tworzyć mniejsze silniki o tym samym poziomie mocy, ale bardziej zrównoważone. W silnikach alternatywnych horyzonty są najczęściej stosowane w lotnictwie.
Powinieneś także porozmawiać o standardowej technice, która jest używana podczas konfigurowania silników typu sportowego. Faktem jest, że pojemność cieplna mieszaniny zależy w dużej mierze od jej składu. Często, aby znormalizować działanie silnika, konieczne jest znaczne obniżenie temperatury wewnętrznej o 5-10 stopni. Osiąga się to przy niewielkim wzbogaceniu mieszaniny. Co więcej, fakt ten w żaden sposób nie wpływa na proces spalania, a temperatura spada. Próg detonacji zostaje przesunięty do tyłu, zanik zapłonu. W takim przypadku byłoby lepiej trochę bogatsze niż trochę biedniejsze. Silniki napędzane metanolem są znacznie mniej wymagające w układzie chłodzenia ze względu na ciepło konwersji, które jest 3 razy większe niż benzyna.
Ten typ silnika stanowi kompromis między silnikami pionowymi a silnikami poziomymi, które osiągają mniejsze długości niż pionowe, mniejsze szerokości niż linie poziome, ale nie tak wyważone jak te ostatnie. Obecnie są one mało stosowane w aeronautyce. Silniki promieniowe są bardziej nieporęczne w porównaniu do silników wzdłużnych, mają mniejszy wał korbowy i są znacznie bardziej wyważone. Silniki te pozwalają osiągnąć poziom mocy znacznie wyższy niż podłużne, ale odradzają późniejszy rozwój wymaganej masy i wymiarów, tworząc silniki turbotroniczne i dzieląc je.
Należy zwrócić szczególną uwagę na proces wymiany ciepła przez pierścienie tłokowe ze względu na jego większe znaczenie. Oczywiste jest, że jeśli zablokujesz tę ścieżkę z jakiegokolwiek powodu, silnik nie wytrzyma długich trybów wymuszonych. Temperatura stanie się bardzo wysoka, tłok zacznie się topić, a silnik się zapadnie. Przypomnijmy teraz taką cechę, jak procesja, która, jak się wydaje, nie wpływa w żaden sposób na wymianę ciepła. Jeśli ktoś natrafił na używany samochód, powinien jasno zrozumieć, co to jest. Jest to bardzo istotny parametr, o którym chce wiedzieć każdy właściciel samochodu, który chce wiedzieć o stanie silnika swojego samochodu. Kompresja pośrednio wskazuje stopień gęstości grupy tłoków. Jest to bardzo ważny parametr z punktu widzenia wymiany ciepła.
Proste silniki w kształcie gwiazdy charakteryzują się promieniowym rozmieszczeniem cylindrów w jednej płaszczyźnie, zmuszając tłoki w nich poruszające się promieniowo względem środka silnika, zamieniając ten ruch wzdłużny w ruch obrotowy wału korbowego.
Silniki z kilkoma gwiazdami są podobne do silników z jedną gwiazdą, z tą różnicą, że kilka grup cylindrów może znajdować się w kilku równoległych płaszczyznach, których elementy poruszają się w kierunku promieniowym i są połączone z tym samym wałem korbowym.
Wyobraźmy sobie sytuację, w której pierścień nie pasuje do ściany cylindra na całej jego długości. W takim przypadku spalone gazy utworzą barierę, która zakłóci przenoszenie ciepła przez pierścień do ścianki cylindra, zaczynając od tłoka, gdy włamią się do szczeliny. Jest to równoważne z faktem, że zamykasz część chłodnicy samochodu, aby nie miała możliwości schłodzenia powietrza.
Silniki obrotowe, podobnie jak silniki naprzemienne, mają spalanie wewnętrzne i charakteryzują się głównie brakiem ruchu liniowego jakiegokolwiek elementu, co prowadzi do ruchu kołowego bezpośrednio z energii uwalnianej podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. Ten typ silnika jest podzielony na 3 grupy.
Obracające się na przemian silniki są takie same jak w przypadku innych silników w kształcie gwiazdy, z cechą obudowy silnika, która obraca się solidnie ze spiralą wokół wału korbowego, który pozostaje nieruchomy. Silniki te były stosowane w glebach lotniczych i poprzedziły zarówno silniki wzdłużne, jak i promieniowe. Silniki te były w stanie osiągnąć wysoki poziom mocy w swoim czasie, ale wymagany ciężar i rozmiar uniemożliwiły ich dalszy rozwój, wytwarzając znaczne siły żyroskopowe i naruszając stabilność statku powietrznego, który jest zmotoryzowany, zwłaszcza start.
Jeśli pierścień nie będzie miał bliskiego kontaktu z rowkiem, zaobserwujemy jeszcze straszniejszy obraz. W miejscach, w których gazy mają okazję przepływać przez rowek obok pierścienia, sekcja tłoka po prostu traci zdolność do chłodzenia, wpadając w rodzaj torby termicznej. W rezultacie dostajemy odpryski i wypalenie części pasa przeciwpożarowego, która sąsiaduje z wyciekiem. Z tego powodu tak dużą uwagę przywiązuje się do zużycia rowków i geometrii cylindra pierścieniowego. A głównym powodem nie jest pogorszenie energii. W końcu niewielka ilość gazów, które przedostają się do skrzyni korbowej, sama w sobie nie przenosi wystarczającej ilości energii, aby wpłynąć na spadek ciśnienia w suwie suwu i odpowiednio na utratę momentu obrotowego silnika. Zwłaszcza jeśli chodzi o silnik o dużej prędkości. Nieco większe uszkodzenie silnika spowodowane jest niską gęstością w sensie utraty niezawodności i sztywności oraz lokalnych przeciążeń termicznych. Z tego powodu tłoki, które już uległy awarii, są przywracane, gdy są one przywracane metodą ponownego montażu bloku lub wymiany pierścienia. Dlatego przede wszystkim w silnikach sportowych niszczony jest cylinder o mniejszej kompresji.
Tutaj najwyraźniej powinieneś poruszyć kwestię, którą koniecznie dyskutuje się przy produkcji specjalnych tłoków do tuningu lub zastosowań sportowych. Ile pierścieni będzie miał nowy tłok? Jak grube będą te pierścienie? Z punktu widzenia mechaniki lepiej jest, gdy pierścieni jest mało. Im są węższe, tym mniej strat będzie w grupie tłoków. Jednak wraz ze spadkiem grubości i wysokości pierścieni warunki chłodzenia tłoka pogorszą się, a opór cieplny wzrośnie. Dlatego wybierając projekt, zawsze musisz iść na kompromis. Sztywność ramy zwiększa się wraz z prędkością silnika. W tej sekcji naszej witryny można znaleźć artykuł na temat. Krótkie procesy zmniejszają wymagania dotyczące zagęszczania. Straty mechaniczne rosną wraz z prędkością i należy je zmniejszyć, w przeciwnym razie wszystko, co zostało wcześniej przekształcone w moc mechaniczną, po prostu nie dotrze do kół. Tymczasem ilość wytwarzanego ciepła staje się większa, dlatego most chłodzący należy rozbudować. Z tego wynika, że \u200b\u200bpierścienie powinny być zarówno wąskie, jak i szerokie. Do prędkości potrzebują dwóch, a do wydajności chłodzenia tłoka - trzech. Projektant musi znaleźć optymalne rozwiązanie tego problemu. Wyniki jego pracy pokażą równowagę silnika.
Do tej pory inżynierowie pracujący w dużych ośrodkach naukowych i firmach produkcyjnych dysponują ogromnym materiałem empirycznym, na podstawie którego tworzą metody obliczeniowe, które pozwalają nam z bardzo dużą dokładnością przewidywać pole cech i temperatur konkretnego produktu. Jest dostępny dla bardzo niewielu firm tuningowych. W tym artykule nie wymieniono w szczególności wielu wartości określonych ilości, które zachęciłyby niektórych czytelników do wybrania kalkulatorów. Wykonywanie obliczeń termicznych na palcach nie jest obiecującym i absolutnie bezużytecznym zajęciem. W tym artykule ujawniono stronę procesów zachodzących w silniku, co jest bardzo rzadko brane pod uwagę, ale zawsze sugerowane. Chciałem tylko ujawnić konieczność i znaczenie wpływu ciepła na ogólną sprawność silnika. Jeśli chodzi o część mechaniczną tego wydania, następnym razem omówimy go szczegółowo.
Zasada działania silnika spalinowego wewnętrznego spalania (ICE) opiera się na konwersji ruchu posuwisto-zwrotnego na ruch obrotowy. Pomimo faktu, że technologia procesu jest stosunkowo prosta, szczególną uwagę zwraca się na poszczególne części mechanizmu korbowego. Jedną z tych części jest tłok.
Dla typowego przeciętnego właściciela tłok jest zwykłym cylindrem ze szczelinami na pierścienie tłokowe, ale nie jest to do końca prawdą.
Tłok - Zaawansowany technologicznie komponent, nad którym inżynierowie pracują dłużej niż jeden dzień. W końcu tłokowi przypisano wiele funkcji:
Powinien być lekki, a jednocześnie mieć wystarczającą wytrzymałość, ponieważ podczas zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej podlega znacznemu obciążeniu;
Musi mieć wysoką przewodność cieplną (przenosić ciepło), aby usunąć nadmiar ciepła z komory spalania;
Wymiary tłoka muszą być takie, aby podczas pracy gazy pod wysokim ciśnieniem nie przenikały do \u200b\u200bskrzyni korbowej, a jednocześnie nie powinny ściśle przylegać do ścianek cylindra, w przeciwnym razie istnieje możliwość, że po prostu przyklei się z powodu rozszerzalności cieplnej;
Materiał tłoka powinien być przystępny cenowo. Jako materiał na tłok do pojazdów konwencjonalnych ostatnio szeroko stosowano aluminium i stopy na jego bazie. W samochodach biorących udział w zawodach jako materiał wykorzystywane są bardziej wyrafinowane materiały, takie jak ceramika.
W inżynierii mechanicznej istnieją dwie główne metody wytwarzania tłoków:
- metoda formowania pod wysokim ciśnieniem;
- metoda kucia.
Urządzenie tłokowe
Tłok jest w całości metalową częścią o cylindrycznym kształcie, tradycyjnie podzieloną na głowicę (spód) i spódnicę. Kształt i ułożenie tłoka zależy w dużym stopniu od rodzaju silnika i zastosowanego paliwa. Tak więc tłok zainstalowany w silniku benzynowym ma płaskie dno lub jak najbliżej płaskiego. Dla poszczególnych silników benzynowych w głowicy tłoka znajdują się specjalne szczeliny do otwierania zaworów. Ale w przypadku silników Diesla głowica tłoka wykonana jest ze specjalnym wgłębieniem, które działa jak komora spalania i przyczynia się do optymalnego mieszania i spalania paliwa.
W przypadku silników z bezpośrednim wtryskiem paliwa głowica tłoka ma bardziej złożony kształt.
Jeśli podniesiesz tłok, zobaczysz, że na jego cylindrycznych ściankach znajdują się specjalne szczeliny - są to gniazda dla pierścieni tłokowych i zgarniaczy oleju.
Ta konstrukcja jest najbardziej optymalna pod względem działania i naprawy. W przypadku utraty szczelności (kompresji) wystarczy wymienić tylko pierścienie, a tłoki nie mogą być zmieniane przy prawidłowym działaniu, co pozwala zaoszczędzić pieniądze. A powierzchnia styku pierścienia ze ściankami cylindra jest znacznie mniejsza, gdyby tylko tłok wszedł do cylindra.
Spódnica tłokowa wykonane w kształcie krzywoliniowym lub stożkowym, ta forma pozwala zaoszczędzić na wadze, a jednocześnie tłok optymalnie kompensuje rozszerzalność cieplną.
U podstawy spódnicy znajdują się dwie fale z otworem przelotowym. Otwór ten jest przeznaczony dla sworznia tłokowego, co umożliwia „niesztywne” połączenie tłoka z korbowodem.
Jak pisaliśmy powyżej, tłok usuwa nadmiar ciepła z komory spalania, teraz rozważymy sposób chłodzenia samego tłoka. Najczęstsze metody chłodzenia tłoka:
a) z powodu mgły ze smaru (oleju);
b) przez rozpylanie oleju przez specjalne otwory w korbowodzie;
c) dodatkowe rozpylanie oleju za pomocą oddzielnej dyszy;
d) doprowadzanie oleju do specjalnego kanału, który znajduje się obok szczelin na pierścienie tłokowe;
e) specjalna konstrukcja tłoka umożliwia cyrkulację oleju w „korpusie” tłoka.
Na koniec warto zauważyć, że podczas dostrajania silnika ważną rolę odgrywa konstrukcja i kształt tłoków. Na przykład, zastępując „rodzimą” grupę tłoków w samochodach rodzinnych VAZ kutymi, poprawi to parametry techniczne i ekonomiczne silnika.
